適合小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電流和電壓測量的微型化隔離

圖二：使用交流─直流─交流變換器的小型風(fēng)力渦輪系統(tǒng)方塊圖。

為了要達到優(yōu)化的系統(tǒng)效率，圖二以及其他參考文獻[6, 8]中所描述的變換器顯示必須把重要的電流和電壓信息反饋給數(shù)字信號處理器(DSP)進行計算和有效控制。這些信息可能包括直流線路電流大小、發(fā)電機相位電流、逆變輸出相位電流以及直流線路電壓。這樣的需求帶來了電流和電壓傳感器的商機，這些傳感器不僅需要具備足夠的精確度和反應(yīng)速度，而且需要以高性價比提供高開關(guān)噪聲抑制比和安全絕緣能力。

利用隔離放大器測量電流和電壓

雖然會有分流電阻功率損耗的缺點，具備高線性度、低成本和設(shè)計靈活等優(yōu)勢的分流電阻電流檢測是進行電流測量一個經(jīng)常使用的方法。隨著更佳散熱性能和更低阻值分流技術(shù)的發(fā)展，功率損耗可以通過降低分流信號的大小降到最低。

特別面向滿足功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)嚴格的要求設(shè)計，ACPL-C78A/C780/C784微型化隔離放大器可以接受±200mV的信號，非常適合接連基于分流方式的電流感應(yīng)應(yīng)用。通過選擇適合的分流電阻大小便可進行由低于1A到超過100A廣大范圍的電流監(jiān)測應(yīng)用。

ACPL-C78X系列采用先進的sigma-delta模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)和全差分方式實現(xiàn)1%的增益誤差(ACPL-C78A)、0.004%的超低非線性，以及直流到100kHz寬廣的帶寬，請參考圖三。采用延展型SSO-8封裝供貨，擁有8mm爬電距離和電氣間隙，ACPL-C78X提供有穩(wěn)固的電氣隔離，并取得IEC/EN/DIN EN 60747-5-2的1140V工作電壓安全認證、UL 1577規(guī)定的5kVrms/1min雙重保護，以及15kV/μs的共模抑制能力[9]。

圖三：ACPL-C78X系列增益頻率響應(yīng)圖。

結(jié)論

雖然不同的市場條件讓風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)在每個地區(qū)都有不同的樣貌，從歐洲地區(qū)成功實施電價保護制度到北美地區(qū)和亞洲所采用法規(guī)、補貼和稅務(wù)優(yōu)惠的組合，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)預(yù)料即將快速增長，雖然目前已經(jīng)有許多讓人眼睛一亮的數(shù)MW風(fēng)力發(fā)電設(shè)備開始邁入離岸深水區(qū)，但功率逆變器的大部份商機還是在于小型的風(fēng)力渦輪機市場。

ACPL-C78X微型化隔離放大器提供了典型小型風(fēng)力發(fā)電設(shè)計取得優(yōu)化效率所需的精確電流和電壓測量，高開關(guān)噪聲抑制能力和高絕緣電壓可以帶來平穩(wěn)的逆變器工作以及控制器和操作人員的安全性。